Алгоритм решения транспортной задачи в сетевой постановке методом сокращения невязки

Алгоритм решения ТЗЛП в сетевой постановке методом сокраще­ния невязки состоит из следующих действий:

1) построить таблицу оптимальных путей для заданной транс­портной сети. В качестве начальных вершин принимаются все вершины-поставщики;

2) по найденным маршрутам транспортной сети распределить транспортные потоки так, чтобы полностью удовлетворить спрос всех вершин-потребителей. После этого объемы спроса в вершинах-потребителях должны быть равны нулю, а объем производства в вершине-поставщике может остаться поло­жительным, стать нулевым или отрицательным. То есть по­ставщик может превратиться в потребителя;

3) скорректировать систему оценок дуг транспортной сети, за­груженных перевозками. Для этого делается отрицательной оценка дуги, направленной навстречу транспортному потоку. В результате, при следующей итерации, оптимальными бу­дут маршруты, включающие в себя дуги с минимальной (от­рицательной) оценкой, то есть пути, встречные найденным маршрутам. Встречные транспортные потоки взаимопога­шаются. Для этого из большего по мощности транспортного потока вычитается мощность более слабого потока;

повторять предыдущие действия до тех пор, пока величина невязки плана перевозок не станет нулевой, то есть когда все объемы производства и потребления не компенсируются транспортными потоками.

4) Авто дороги

Общего пользования Промышленные

1)ОП - предназначены для перевозки населения и грузов, и для обслуживания насел. пунктов и прилеж. к ним территориям.

Классификация ведется по категориям, в зависимости от перспективной расчетной интенсивности движения и их административного и народохозяйственного значения.

Под интенсивностью движения понимается кол-во транспортных средств, проходящих ч/з данное сечение дороги в ед. времени.

Расчетную интенсивность движения следует принимать суммарно в обоихнаправлениях на основе данных экономических изысканий. При этом за расчетнуюнадлежит принимать среднегодовую суточную интенсивность движения за последнийгод перспективного периода, а при наличии данных о часовой интенсивностидвижения - наибольшую часовую интенсивность, достигаемую (или превышаемую) втечение 50 ч за последний год перспективного периода, выражаемую в единицах,приведенных к легковому автомобилю.

При определении категории дороги необходимо учитывать рост интенсивности движения в период ее эксплуатации.

Период эксплуатации зависит от категории дороги и для высоких категорий период равен примерно 20 лет

Расчетная максимальная среднесуточная интенсивность движения

— коэффициент, учитывающий распределение движения по ширине проезжей части .

K – коэф-нт приведения (приведения к легковому автомобилю), для разных типов автомобилей разный.

Перспективная расчетная интенсивность движения (только для дорог ОП) может определятся:

;

;

t –период эксплуатации.

Интенсивность движения грузовых автомобилей в обоих направлениях:

Дороги ОП предназначеныдля движения по ним автотранспорта габаритами:

Длина – до 12 м(автопоезда 20 м)

Ширина – до 2,5 м;

Высота – до 4 м (для 5-й категории 3,8 м)

2)Промышленные дороги предназначены для перевозки грузов и используются для обслуживания предприятий.

Разделяются:

1. Подъездные (внешние)

2. Внутренние.

К подъездным дорогам относятся дороги ,связывающие предприятия с дорогами ОП, с другими предприятиями, ж/д станциями, морскими портами.

Внутренние дороги классифицируются по категориям, в зависимости от их назначения и расчетного годового объема перевозок(зависит от мощности предприятия).

Классификация внутренних дорог:

1. Внутриплощадочные - расположенные на территории предприятия, по которым осуществляются технологические перевозки;

2. Межплощадочные – дороги, соединяющие м/д собой обособленные тер-рии пром. предприятий или их отдельные производства, образующие автотранспортную сеть промышленных районов или отдельных регионов, на кот. расположены разрабатываемые лесные массивы или месторождения, обеспечивающие наряду с технологическими и пассажирскими перевозками, транспортировку хоз-х грузов.

3. Лесовозные:

· Магистральные – располагаются в пределах лесозаготовительного предприятия и обеспечивающие вывоз леса с разрабатываемого массива на нижний склад в течении всего периода действия предприятия

· Ветки – обеспечивают вывоз леса непосредственно с лесных или отдельных участков разрабатываемых массивах.

4. Карьерные – дороги, располагаемые в пределах горно-обогатительного предприятия (фабрики, карьер, отвалы), располагаются и предназначена для движения автотранспортных и других ср-в, обеспечивающих технологический процесс горных пород.

5. Служебные и патрульные – располагаемые вдоль линий специализированных видов пром. тр-та, линий электроснабжения и др. коммуникаций, а так же подъезды и заправочные пунктам, складам, обеспечивающие перевозку вспомогательные и хозяйственных грузов и проезд специализированных тр-ых средств.

1,2,3,4 разделяются на 4 –е категории и у всех 4 видом является 5.

Технологичекие дороги в зависимости от срока службы делятся на постоянных и временные.

К временным относят дороги со сроком службы до 1 года и располагаются на уступках карьеров и отвалов.

Техн пост. – это дороги представляют собой главные выездные траншеи, подъезды к цехам, складам и погрузо-разгрузочным фронатм.

3) Основными транспортно-эксплуатационными показателями автомобильных дорог являются:

1. расчетная скорость движения автомобилен,

2. расчетная нагрузка,

3. габариты мостов и тоннелей,

4. пропускная и провозная способность,

5. проезжаемость дороги,

6. показатели безопасности движения.

Расчетная скорость - это наибольшая скорость, с которой автомобили могут двигаться на всем протяжении дороги безаварийно. По этому показателю расчетами устанавливают остальные технические нормы проектирования.

Расчетная скорость устанавливается в зависимости от категории дороги и рельефа местности. К трудным участкам пересеченной местности относят рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не более 0,5 км. К трудным участкам горной местности относятся перевалы через горные хребты и участки горных ущелий с сильно изрезанными склонами.

Для трудных участков в условиях пересеченной и горной местности техническими условиями предусмотрено смягчение требований к назначению элементов дороги при условии снижения расчетной скорости движения.

Расчетная нагрузка устанавливается для расчета прочности дорожных одежд и инженерных сооружений, а также проверки устойчивости земляного полотна. Расчетная нагрузка характеризуется нагрузкой на ось и весом расчетного автомобиля, находящегося в колонне, и обозначается HP или буквой Н с определенной цифрой (Н-10, Н-13, Н-30), обозначающей вес в тоннах, (тс) автомобиля.

Габаритом моста (габаритом приближения конструкции) называется очертание, внутрь которого не должны вдаваться никакие элементы конструкций. Габариты мостов обозначаются буквой Г и числом, соответствующим ширине проезжей части на мосту в метрах. Габарит устанавливается в соответствии с категорией дороги и капитальностью сооружения.

Пропускная способность дороги-представляет собой наибольшее количество автомобилей, которые могут пройти по дороге с определенной скоростью. Для безопасности движения расстояние между движущимися друг за другом автомобилями должно быть достаточным для того, чтобы при внезапной остановке впереди идущею автомобиля задний мог быть остановлен водителем.

Величина пропускной способности дороги зависит от числа полос движения, скорости движения транспортных средств и состояния поверхности проезжей части.

Провозная способность дороги (грузонапряженность движения) - наибольшее количество тонн грузов, которое может быть перевезено по дороге в единицу времени (час, сутки, год). Провозная способность зависит от пропускной способности дороги и грузоподъемности используемых транспортных средств. При проектировании автомобильных дорог предварительными экономическими обследованиями устанавливается перспективная возможная грузонапряженность движения в тысячах тонн в год, что в и готе определяет интенсивность движения и влияет на установление категории дороги.

Проезжаемость дороги определяется числом дней в году, в течение которых дорога является проезжаемой. Несовершенство дорожных конструкций, особенно низших категорий, может привести к ограничениям или к полному прекращению движения транспортных средств в отдельные периоды года, например, по условиям снегозаносов, пучинообразования и др.

Безопасность движенпя обеспечивается, в первую очередь, правильным проектированием автомобильных дорог. Безопасной, удобной и экономичной для движения можно считать только ту дорогу, которая всеми сочетаниями своих элементов и увязкой их с ландшафтом местности как бы подсказывает водителям направление и необходимые режимы движения. В гл. 10 рассматриваются вопросы обеспечения безопасности движения при проектировании и эксплуатации автомобильных дорог.

5)1)Разрез дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к ее оси, называется поперечным профилем дороги.

Основные элементы:

1. Проезжая часть – часть поверхности дороги, предназначенная для движения автомобиля.

2. Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием.

3. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения.

4. Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей части. Расстояние между кромками проезжей части определяет ширину проезжей части дороги.

5. Земляное полотно – сооружение на котором размещается проезжая часть.

· В зависимости от рельефа местности з.п. устраивается насыпью или выемкой.

· Кроме насыпей и выемок, земляное полоню включает в себя боковые канавы (кюветы) для осушения дороги и отвода от нее воды и резервы — неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, являются средством водоотвода.

· При устройстве выемок грунт обычно используется для возведения смежных насыпей и лишь в исключительных случаях, когда из-за дальности возки использовать в насыпи его нецелесообразно, грунт вывозят за пределы полосы отвода или отсыпают сбоку выемки в призмы правильной формы, называемые отвалами, или кавальерами. Кавальеры размешают на расстоянии не менее 5 м от откоса выемки, их высота не должна превышать 3 м.

6. Участки местности, находящиеся на полосе отвода, из которой вынимался грунт называется обрезы, они используются для различных эксплуатационных целей, а так же для устрой-ва запасного грунтового пути при ремонте дороги.

7. Разделительные полосы – это полоса, разделяющая проезжую часть на 2 направления. Устраиваются на дорогах с большой интенсивностью движения улучшения безопасности.

Насыпь

Выемка

2) Ширина проезжей части.

Ширина проезжей части определяется с учетом числа полос движения, скорости движения автомобиля и типа транспортных средств.

Потребное число полос движения можно определить как

где N – часовая интенсивность движения, авт/час

N - пропускная способность одной полосы движения, авт/час, определяется по формуле

Для расчета ширины проезжей (B_g) части применяют две расчетные схемы движения авто.:

1 схема: движение по однополосной проезжей части

2 схема: движение по многополосной проезжей части

b – расстояние от внешней грани колес до края проезжей чести, м; принимаем 0,5 м;

С – колея автомобиля, 2,043м;

- дополнительное уширение, учитывающее непрямолинейность траектории движения.

B – ширина автомобил.

В зависимоти от радиуса кривой в плане, иногда необходимо предусматривать уширение проезжей части с внутренней стороны кривой за счет сужения обочин.

Уширение проезжей части:

,

3) Очертания проезжей части

Поперечный профиль проезжей части проектируется так, чтобы обеспечить сток воды с ее поверхности, а так же , чтобы обеспечить безопасность движения и чтобы обеспечить минимальный износ шине автомобиля.существует 3 типа профиля п.ч.:

1. Односкатный – устраивается

a) При двух раздельных проезжих частях

b) При закруглении дороги с относительно небольшим радиусом

2. Двускатный – устраивается на дорогах с твердым покрытием, не имеющих разделительных полос

3. Параболический – устраивается на широких проезж.ч. городских дорог и на дорогах, имеющих грунтовое покрытие.

Крутизнапоперечного профиля характеризуется таким параметром как улон.

Величина уклона при двускатном и параболическом профиле задается в зависимости от климатических условий и категории дороги. Для односкатного в зависимости от радиуса и климатических условий

6)Трасса дороги – это расположение оси дороги на местности.

Дорогу проектируют по кратчайшему направлению, которое называется воздушной линией, при этом на местности по направлению воздушной линии могут встречатся естественные и искусственные препятствия , для обхода которых трассу приходится удлинять.

Степень удлинения трассы характеризуется коэф-м удлинения .

Графическое изображение проекции трассы дороги на горизонтальную плоскость называется планом трассы .

План трассы состоит из:

1. Прямых участков. Параметрами прямого участка являются длина участка и направления. Направление задается величиной румба. Румб – это острый угол м/д меридианом и направлением прямого участка.

2. Круговых. Для удобства движения автомобмиля на повороте трасс у дороги строят по круговой кривой. Параметрами круговой кривой являются: угол поворота, тангенс, домер, длина. D=2T-K (K-длина кривой, T-тангенс)

Изменение направления трассы характеризуется углом поворота, который образуется продолжением первоначального па-правления трассы и новым ее направлением .

Основные элементы угла поворота следующие: точка В — вершина угла поворота, угол а — угол поворота, R — радиус кривой, К — длина кривой, Т — тангенс — длина касательной, т. е. расстояние от начала или конца кривой до вершины угла поворота, Б — биссектриса—расстояние от вершины угла поворота до середины кривой.

3. Переходных кривых – это кривые переменного радиуса кривизны, их устраивают для обеспечения более плавного и безопасного вхождения авто в кривую и выхода из нее.

Переходные кривые по видам:

· Радиусы

· Кубической параболы

· Лимнискаты

П.к. устраиваются на дорогах ОП при радиусе кривой в плане 2000 и менее, а на пром.д. устр.при радиусах 250 и менее.

Круговая кривая и две переходных кривых называются составной кривой.

Параметры переходной кривой – длина.

Круговая кривая и две переходных кривых называются составной кривой.

2) Определение радиуса круговой кривой в плане

Минимальный радиус кривой без виража:

где - поперечный уклон проезжей части при двухскатном поперечном профиле, принимается в зависимости от климатических условий и категории дороги;

- коэффициент поперечной силы, принимается из условия движения по увлажненному незагрязненному покрытию,

Минимальный радиус кривой в плане с устройством виражаопределяется по формуле

где - поперечный уклон проезжей части на вираже, принимается в зависимости от радиуса кривой в плане и климатических условий

7) Продольным профилем называется изображение проекции дороги на вертикальную плоскость, проходящую через ось дороги.При проектировании прод. Продольным профилем дороги называется условное изображение разреза дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Продольный профиль показывает рельеф поверхности земли по оси дороги, положение линии бровки земляного полотна дороги относительно поверхности земли, грунтовой разрез по оси дороги и размещение искусственных сооружений.

При проектировании продольного профиля прежде всего назначают условный горизонт, от которого откладывают отметки в принятом масштабе. Ниже линии горизонта располагают сетку с горизонтальными графами, в которых приводят данные полевых и проектных работ, а в верхней графической части изображают вертикальный разрез дороги вдоль ее оси и основные элементы продольного профиля — линию поверхности земли и проектную линию.

Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам, полученным в результате инструментальных съемок при изысканиях или по топографической карте. Эта линия характеризует рельеф местности по трассе дороги.

Проектная линия характеризует продольный профиль дороги, отнесенный к бровке земляного полотна, и наносится по проектным отметкам. Эта линия представляет собой ломаную линию, в углы которой вписаны вертикальные кривые для плавного перехода с одного продольного уклона на другой. Если проектная линия проходит выше поверхности земли, то земляное полотно устраивают в насыпи, ниже — в выемке.

Переломы проектной линии в продольном профиле сопрягаются вертикальными кривыми.

Вертикальные кривые могут быть круговыми и переходными и характеризуются теми же параметрами, что и горизонтальные.

2)Наибольший продольный уклон зависит от установлено скорости и тяговых характеристик расчетного автомобиля.

3) Разность между проектной отметкой и отметкой поверхности земли на одном поперечнике называется рабочей отметкой. Она характеризует высоту насыпи или глубину выемки. Точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли, т. е. точки перехода насыпи в выемку и, наоборот, называются нулевыми точками.

8)Пересечение дорог в одном уровне - вид пересечения дорог, в котором встречающиеся дороги и все специальные устройства для перевода движения с одной дороги на другую расположены в одном уровне. В зависимости от интенсивности движения пересечения дорог в одном уровне выполняют в виде простого пересечения дорог или сложного (канализированного) с применением комплекса специальных устройств (островков, переходно-скоростных полос) для повышения безопасности движения при разделении, слиянии и пересечении транспортных потоков.

Транспортная развязка - соединение автомобильных дорог (См. Автомобильная дорога) в разных уровнях со съездами для перехода автомобилей и других транспортных средств с одной дороги на другую. Т. р. устраивают на автомобильных дорогах 1-й, 2-й, 3-й категорий.

В зависимости от взаимного расположения дорог Т. р. делятся на 3 группы: пересечения, примыкания, разветвления. По способу осуществления левоповоротного движения различают Т. р., на которых оно совершается поворотом вправо (рис., а), влево (рис., б), влево и вправо (рис., в). Т. р. повышают пропускную способность автомобильных дорог, безопасность, бесперебойность и скорость движения по сравнению с пересечениями в одном уровне. Т. р. проектируют на основе изучения транспортных потоков во всех направлениях с учётом ландшафта и свободной площади. При этом часто применяют моделирование Т. р. Расчётную скорость принимают 40—80 км/ч. Тип Т. р. выбирают в результате технико-экономического сравнения вариантов. Наибольшее применение в СССР и за рубежом получили пересечения по типу клеверного листа (рис., а), например на Московской кольцевой дороге. Развитие Т. р. связано с дальнейшим совершенствованием схем движения.

Схемы транспортных развязок: а –- пересечение по типу клеверного листа; б — Т-образный тип примыкания; в — кольцевой тип разветвления.

3) Дорожная разметка (маркировка) — маркировка на покрытии автомобильных дорог. Она служит для сообщения определённой информации участникам дорожного движения.

Разметка может быть постоянной или временной. Для постоянной разметки в большинстве стран используют белую краску или пластиковые материалы. Временная разметка используется при строительных работах. Она часто жёлтого (Германия, Эстония), оранжевого или красного (Австрия, Швейцария) цвета, чтобы указать на то, что постоянная разметка временно недействительна.

В принципе можно использовать любой цвет для маркировки. Но из-за нужного контраста к дорожному покрытию не все цвета одинакого пригодны. В Германии в 1930-х годах использовали даже чёрную разметку на автобанах для повышения контраста к светлому бетону покрытия.

Типы:

Продольная разметка - разделяет транспортные потоки противоположных направлений и обозначает границы полос движения.